準備研究所數學考試,最大的問題不是「不會」,是「不知道要準備到什麼程度」和「不知道時間怎麼分配」。
這篇給你三種時間規劃——一年、半年、三個月——每一種都有明確的週進度和風險提醒。選一個適合你的,照著走就好。
2017 年我進 TUM 的時候,沒有人跟我講過「研究所一年該讀完哪些書」。我花了一個學期才搞懂,原來實分析、抽象代數、點拓樸是三條平行軌道,而不是一條線性的先後。後來我跟學弟妹講,他們都說太晚知道。所以我把那段摸黑走的路寫在這裡——也順便把當年該用哪本書一次講清楚。
先搞清楚:你在準備什麼考試?
不同的研究所考試,數學的範圍和難度差很多:
| 考試類型 | 數學範圍 | 難度 |
|---|---|---|
| 電機 / 資工所 | 微積分、線性代數、機率統計、離散數學 | 中高 |
| 數學所 | 微積分(含實分析)、線性代數、抽象代數 | 高 |
| 統計所 | 微積分、線性代數、機率論、統計學 | 中高 |
| 管理 / 經濟所 | 微積分、線性代數、統計學(偏應用) | 中 |
| 工科其他 | 微積分、線性代數 | 中 |
不管你考哪一種,微積分和線性代數都是基本盤。這兩科沒搞定,其他都不用談。
如果你準備的是數學所或想往純數走,往下看「進階課表:純數一年該讀什麼」那一節——那是我在慕尼黑第一年真正想讀完的東西。
一年計畫:穩扎穩打型(建議最多人用)
適合誰:
- 大二升大三,離考試還有 1 年以上
- 基礎不太好(大學微積分 / 線代成績在 B- 以下)
- 想要穩穩考上的,不想賭
核心策略: 先把基礎打穩,再慢慢進入考試模式。不趕。
第 1-3 個月:重建基礎
這個階段不碰任何考古題。目標只有一個:把微積分和線性代數的核心概念搞懂。
微積分(每週 10-12 小時):
| 週 | 主題 | 重點 |
|---|---|---|
| 第 1-2 週 | 極限與連續 | epsilon-delta 定義、夾擠定理、中間值定理 |
| 第 3-4 週 | 微分 | 微分定義、鏈鎖法則、隱函數微分、L'Hôpital |
| 第 5-6 週 | 積分 | Riemann 積分、換元法、分部積分、瑕積分 |
| 第 7-8 週 | 級數 | 收斂判定(比較、比值、根值)、冪級數、Taylor 展開 |
| 第 9-10 週 | 多變數微積分 | 偏導數、梯度、方向導數、重積分 |
| 第 11-12 週 | 向量微積分 | 線積分、面積分、Green / Gauss / Stokes |
線性代數(每週 6-8 小時):
| 週 | 主題 | 重點 |
|---|---|---|
| 第 1-2 週 | 向量空間 | 子空間、基底、維度、線性獨立 |
| 第 3-4 週 | 矩陣運算 | 逆矩陣、LU 分解、秩 |
| 第 5-6 週 | 行列式 | 性質、計算方法、Cramer's rule |
| 第 7-8 週 | 特徵值與特徵向量 | 對角化、Cayley-Hamilton、Jordan form |
| 第 9-10 週 | 內積空間 | 正交、Gram-Schmidt、QR 分解 |
| 第 11-12 週 | 線性變換 | 核、像、秩-零化度定理 |
每個主題的學習流程:
- 看教科書的定理和證明(不是只看計算!)
- 做課本習題 10-15 題
- 做 5 題需要證明的題目
- 整理成一頁筆記(公式 + 關鍵定理 + 常見考法)
今天就檢查這 5 個基礎概念:
- 極限的 epsilon-delta 寫法,你能不能不看課本寫出來?
- 微分基本定理的兩種敘述(微分 + 積分)能不能互換?
- 行列式為什麼是「體積的縮放因子」,不是公式?
- 特徵值的幾何意義是什麼?為什麼對角化之後計算變簡單?
- 線性獨立和「沒有冗餘」是同一件事嗎?
五題有兩題寫不出來,停下,回去補。
關於「證明」這件事,多說一句。
很多學生把證明當成「寫給老師看的東西」,這是錯的。研究所考試的證明題,不是要你寫得漂亮,是要你檢驗自己對定義的理解。如果你寫不出「連續函數在閉區間上達成最大值」的證明,代表你沒真的懂「連續」「閉」「緊緻」這三個詞是什麼意思。這時候回去翻定義,比多做十題計算有用。
Rudin PMA 第 4 章的證明範例每個都值得抄一遍。Munkres 第 3 章的 compactness 證明,第一次讀會覺得是在變魔術,第三次讀就會懂——這就是數學。
第 4-6 個月:題型歸類
開始接觸考古題,但不是「做一整回」,是按題型拆解。
做法:
- 收集你目標學校近 5-8 年的考古題
- 把所有題目按知識點分類
- 統計每個知識點的出題頻率
- 從最高頻的知識點開始練
舉例:某校電機所考古題統計
| 知識點 | 近 5 年出現次數 | 難度 |
|---|---|---|
| 多變數積分計算 | 15 | 中 |
| 特徵值應用 | 12 | 中高 |
| 級數收斂判定 | 10 | 中 |
| 線性代數證明 | 8 | 高 |
| 微分方程 | 7 | 中 |
| 向量微積分 | 6 | 中高 |
| 機率計算 | 5 | 中 |
每週結構:
| 日 | 任務 | 時間 |
|---|---|---|
| 週一-三 | 各做 3-4 題特定題型(計時) | 各 90 分鐘 |
| 週四 | 整理本週錯題 + 補觀念 | 90 分鐘 |
| 週五-六 | 交叉練另一種題型 | 各 90 分鐘 |
| 週日 | 複習 + 休息 | 60 分鐘 |
第 7-9 個月:實戰演練
開始做完整的考古題,計時模擬。
每週做 1-2 回完整考古題。
模擬考試規則:
- 計時:比正式考試少 10 分鐘(訓練速度)
- 不翻書、不查資料
- 做完立刻對答案
- 每題標記:做對 / 做錯 / 半對 / 跳過
檢討重點:
- 做對的題目:是真的會,還是碰巧算對?
- 做錯的題目:是概念不會,還是計算失誤?
- 跳過的題目:是完全沒想法,還是有想法但時間不夠?
這裡有個我自己踩過的坑——多變數微積分的「換元」和線性代數的「基底變換」,如果你只記公式會很容易混。建議直接讀 riemann-ftc 那篇,把微積分基本定理的直覺先內化。
第 10-12 個月:衝刺調整
最後 3 個月,把重心從「學新的」轉為「穩住已會的」。
每週結構:
| 任務 | 頻率 | 時間 |
|---|---|---|
| 完整模擬考 | 每週 2 回 | 各 2-2.5 小時 |
| 錯題回練 | 每天 | 30-45 分鐘 |
| 弱點專攻 | 每週 2-3 次 | 各 60 分鐘 |
| 公式 / 定理複習 | 每天 | 15 分鐘 |
最後一個月的調整:
- 不再碰新的難題
- 專注在「一定會考」的基礎題型
- 每天做 5-10 題基礎計算,保持手感
- 最後一週減少練習量,調整作息
一年計畫的常見錯誤:
- 錯誤一:前三個月「基礎重建」階段就去買考古題,結果發現 50% 的題目看不懂,然後懷疑自己。考古題留到第 4 個月之後再用,前三個月只看課本、做課本習題。
- 錯誤二:第 4-6 個月「題型歸類」階段,做到後面忘記前面。解法是每週日花 60 分鐘把本週做過的所有題型從頭到尾做一題(不是全部,只是每種一題),確認自己還記得。
- 錯誤三:第 7-9 個月「實戰演練」階段,模擬考不檢討。模擬考真正的價值不在分數,在做完之後那一小時的檢討。沒檢討的模擬考等於沒做。
如果你到第 6 個月結束,發現自己某個知識點(比如多變數積分的座標變換、線性代數的 Jordan form)怎麼練都記不起來,不要硬撐。把那個知識點標記為「放棄」,把時間花在你有把握拿分的題型上。一年計畫的時間夠,但要花在刀口上。
半年計畫:密集型
適合誰:
- 大三下或大四,時間只剩 6 個月
- 基礎還可以(大學微積分 / 線代成績在 B 以上)
- 能夠每天投入 3-4 小時
核心策略: 基礎重建和題型歸類同時進行,壓縮前面的時間。
時間分配
| 階段 | 時間 | 重點 |
|---|---|---|
| 第 1-8 週 | 基礎 + 題型 | 微積分和線代的基礎重建,同時開始做考古題分類 |
| 第 9-16 週 | 實戰演練 | 每週 1-2 回模擬考 + 錯題訓練 |
| 第 17-24 週 | 衝刺 | 密集模擬考 + 弱點強化 + 考前調整 |
每日時間表
| 時段 | 任務 | 時間 |
|---|---|---|
| 上午 | 基礎概念複習(看書 / 定理) | 90 分鐘 |
| 下午 | 題目練習(計時做題) | 90 分鐘 |
| 晚上 | 錯題檢討 + 整理 | 60 分鐘 |
風險提醒
- 最大的風險是「貪快」。 基礎沒打好就去做考古題,會變成在練習「不會的東西」,浪費時間。
- 如果發現某個基礎概念真的不懂,寧可多花一週補,也不要硬著頭皮往前衝。
- 半年計畫對自律的要求很高。如果你沒辦法每天固定投入 3-4 小時,建議改成一年計畫。
半年計畫的真實節奏:
前 8 週會非常痛苦。原因是你的「基礎」和「考古題」兩條線同時在跑,每天都在切換上下文。過了第 8 週之後會突然變順,因為基礎的輪廓出來了,做考古題時開始「認得」題目在問什麼。
如果你在前 8 週發現某個知識點(比如向量微積分的 Stokes 定理、線性代數的 Jordan form)怎麼看都看不懂,那是正常的。半年計畫的時間不夠把每個角落都磨亮,你的目標是「會 80% 的題目」,不是「會 100% 的題目」。剩下的 20% 放棄,這不是認輸,是戰術。
半年計畫最容易翻車的點是第 12-16 週——你會開始覺得「我都讀半年了怎麼還是不會」,然後懷疑計畫、換書、換方法、從頭來。不要換計畫。第 12 週的疲勞是真的,但它是暫時的,撐過去第 16 週會好很多。
三個月計畫:衝刺型
適合誰:
- 距離考試只剩 3 個月
- 基礎不錯(至少聽過所有知識點,只是不熟)
- 之前有準備過,但中途停了,現在要重新衝刺
核心策略: 直接做考古題,邊做邊補。不求全面,求重點突破。
時間分配
| 階段 | 時間 | 重點 |
|---|---|---|
| 第 1-4 週 | 快速掃描 | 每天快速過一個知識點 + 偵測弱點 |
| 第 5-8 週 | 重點攻破 | 只練最高頻的題型 |
| 第 9-12 週 | 模擬考衝刺 | 每天做題 + 每週 2 回模擬考 |
每日時間表
| 時段 | 任務 | 時間 |
|---|---|---|
| 早上 | 公式 / 定理快速複習 | 30 分鐘 |
| 上午 | 題目練習(計時) | 120 分鐘 |
| 下午 | 錯題檢討 + 補觀念 | 90 分鐘 |
| 晚上 | 回練前幾天的錯題 | 45 分鐘 |
重點突破清單
三個月不可能全部準備完。你需要做的是選擇性放棄:
一定要拿到的分數(基礎題,約佔 40-50%):
- 微積分:基本計算(導數、積分、極限)
- 線代:矩陣運算、行列式、特徵值計算
盡量拿到的分數(中等題,約佔 30%):
- 微積分:應用題(最值、面積、體積)
- 線代:對角化、正交投影
有時間再碰的(難題,約佔 20%):
- 證明題
- 跨知識點綜合題
風險提醒
- 三個月計畫的成功率取決於你的基礎。 如果你連微積分的基本計算都不熟,三個月可能不夠。
- 這個計畫的壓力很大。你需要每天 4-5 小時的投入,不能中斷。
- 不要想著「全部都要會」。把基礎和中等題練到穩,就已經超過很多人了。
三個月計畫常見的三個死法:
- 死法一:拿到考古題不分類就做,做完三回錯得一模一樣,然後崩潰。分類永遠比做題重要。
- 死法二:模擬考不計時,最後正式考試寫不完。計時是唯一的解法。
- 死法三:考前一個禮拜還在趕進度。最後一週應該是「回練錯題 + 維持手感」,不是「狂做新題」。
如果你的弱點恰好落在證明題,三個月可能救不回來。把時間花在「確定能拿到的分數」上,承認證明題是今年放棄的項目——這不是認輸,是戰術。
進階課表:純數一年該讀什麼
如果你的目標是數學所,或想為未來的研究打底,這裡給一份「一年讀完四本磚頭書」的時程。這份課表來自我在 TUM 第一年的真實經歷——前三個月我以為可以平行讀,後來才發現錯了,於是改成嚴格的「一個半學期一條線」。
| 學期 | 主軸 | 教科書 | 進度 |
|---|---|---|---|
| 第 1 學期前半 | 實分析(Real Analysis) | Rudin《Principles of Mathematical Analysis》(PMA)第 1-7 章 | 每週 1 章習題 |
| 第 1 學期後半 | 抽象代數(Algebra) | Dummit & Foote《Abstract Algebra》第 1-7 章 | 群、環、模 |
| 第 2 學期前半 | 點集拓樸(Topology) | Munkres《Topology》第 1-4 章 | 度量空間到緊緻性 |
| 第 2 學期後半 | 複變(Complex Analysis) | Ahlfors《Complex Analysis》第 1-4 章 | 全純函數、留數 |
讀法建議(我 2017 年沒人告訴我的事):
- Rudin PMA 不要從第 1 章硬讀。先讀第 2 章的 metric space 概念,第 3 章的 compactness,第 7 章的 uniform convergence——前三章看不懂很正常,但你應該在讀完第 5 章之後回頭看懂它們。
- Dummit & Foote 第 1 章群論的「四群分類」(Z/nZ、S_n、D_n、Q_8)一定要自己做一遍,那是你建立直覺的起點。Homomorphism / isomorphism 的定義第一個月讀十遍不算多。
- Munkres 第 2 章開始點拓樸,第 3 章的 connectedness 和 compactness 是後面所有幾何的基礎。實數線上的 Heine-Borel 你在 Rudin 也會遇到,兩本書要對照讀。
- Ahlfors 第 1 章全純函數的等價定義(解析 = 全純 = 收斂冪級數 = 滿足 Cauchy-Riemann)第一次看會懷疑人生。請相信直覺,把每個等價條件背起來再說。
為什麼我說這幾本是真的教科書:
- Walter Rudin, Principles of Mathematical Analysis, 3rd ed., McGraw-Hill, 1976——簡稱 PMA,數學界俗稱「Baby Rudin」,是研究所實分析的標準入門。
- David S. Dummit & Richard M. Foote, Abstract Algebra, 3rd ed., Wiley, 2004——代數聖經,群、環、域、模、Galois 全部包。
- James R. Munkres, Topology, 2nd ed., Prentice Hall, 2000——點集拓樸 + 基礎代数拓扑,後半部可選讀。
- Lars V. Ahlfors, Complex Analysis, 3rd ed., McGraw-Hill, 1979——複變標準本,物理和工程也常用。
進階第二年可以讀:
- 測度論:Folland《Real Analysis》
- 代數拓樸:Hatcher《Algebraic Topology》
- 微分幾何:do Carmo《Differential Geometry of Curves and Surfaces》
- 泛函分析:Rudin《Functional Analysis》(別名 Big Rudin)
讀這四本的順序,我有不同意見。
多數人會說「先實分析再複變」,這在大方向上沒錯。但如果你時間有限,我會建議先把 Ahlfors 第 1-4 章讀完,再回頭讀 Rudin 的測度論章節。理由是 Ahlfors 的全純函數論是構造性的,你能「算」出東西;Rudin 後面的 Lebesgue 積分一開始是抽象的,沒有具體例子會卡住。從 Ahlfors 拿到具體感之後再進 Rudin 的抽象,阻力會小很多。
Munkres 不要在第一年讀超過第 4 章。後半的代数拓扑(同調、fundamental group)需要你有群論和實分析的底子,那是大二的事情。
Dummit & Foote 第 7 章之後的 Galois 理論是另一個世界,第一次讀一定看不懂。建議你先讀完第 1-7 章,等到第 2 年再回來讀 Galois,那時候你會有「啊原來 Galois 是把代數問題轉成群論問題」的豁然開朗感。
如果你在實分析讀到一半卡住,建議看 riemann-ftc 把基本定理的直覺先補上。如果你想看一個「讀專題」會踩到的坑——比如幾何的九點圓和尤拉線——可以參考 euler-line-nine-point-circle。複變裡的分支切割和開根號的陷阱,complex-radical-pitfall 寫過一個典型案例。
通用建議(不管你是哪種計畫)
教科書選擇
| 科目 | 推薦教科書 | 用途 |
|---|---|---|
| 微積分 | Thomas' Calculus / Stewart | 基礎重建 |
| 微積分 | Apostol / Spivak | 進階證明 |
| 線性代數 | Gilbert Strang / Lay | 基礎重建 |
| 線性代數 | Hoffman & Kunze | 進階證明 |
| 機率 | Ross / Sheldon | 基礎到進階 |
| 實分析 | Rudin PMA | 研究所入門 |
| 抽象代數 | Dummit & Foote | 研究所入門 |
| 拓樸 | Munkres | 研究所入門 |
| 複變 | Ahlfors | 研究所入門 |
考古題取得
- 各校招生組網站(免費)
- 書局的考古題彙編(分學校、分年度)
- 學長姐流傳的筆記和整理
每天一定要做的事
- 做題。 不是看題、不是想題,是動手算。
- 記錯題。 不只記正確答案,記你當時怎麼想的。
- 複習公式。 每天花 15 分鐘快速過一遍,不要等考前才背。
不要做的事
- 不要只看不做。 看懂和會做是兩回事。
- 不要跳過證明。 現在很多考試會考證明,不能只會計算。
- 不要一開始就做難題。 基礎先穩再說。
- 不要和別人比進度。 每個人的基礎和目標不一樣。
時間線選擇建議
| 你的情況 | 建議計畫 | 每天投入時間 |
|---|---|---|
| 基礎差 + 時間充裕 | 一年計畫 | 2-3 小時 |
| 基礎中等 + 時間還行 | 半年計畫 | 3-4 小時 |
| 基礎不錯 + 時間緊迫 | 三個月計畫 | 4-5 小時 |
| 基礎差 + 時間緊迫 | 考慮延後考試,或找一對一指導 | — |
| 想走純數路線 | 一年計畫 + 純數課表 | 3-5 小時 |
給純數路線的兩個誠實提醒:
第一個是經濟現實。台灣的數學所博士班就業市場比工程窄很多,這不是秘密。如果你不是真心喜歡數學,讀純數碩博只是把就業壓力往後延兩年。我自己在 TUM 第一年也有過那種「我到底在幹嘛」的夜晚,這很正常。
第二個是讀書節奏。純數的閱讀量比準備考試大很多,但單位時間的「做題量」反而少——你大部分時間在讀、在想、在抄證明、在反覆讀同一頁。這跟準備考試的「每天 50 題」節奏完全不同。如果你決定走純數,前三個月最大的調整不是補基礎,是學會慢下來。
最後一句話:研究所考試考的不是智商,是你能不能每天坐得住。 找到適合你的節奏,照著走,比什麼都重要。
如果你需要有人幫你規劃更個人化的讀書計畫,或是在某些知識點上卡住了,可以加 LINE 聊聊:@XMNSTqpm_f